Geum.ru

Под редакцией канд техн наук Б. С

Вид материалаДокументы
Подобный материал:
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   17

На однопутных участках импульсные рельсовые цепи и числовую кодовую систему вводили в сочетании с проводной цепью смены направления, ранее принятой в схеме БФ (см. главу 3). Позднее схему однопутной автоблокировки совершенствовали специалисты ГТСС.

Основной системой сигнализации на всех этапах внедрения автоблокировки была трехзначная сигнализация. Расстановка проходных светофоров при ней велась исходя из заданного интервала попутного следования при разграничении двух следующих друг за другом поездов тремя блок-участками. Стремление получить наибольшую возможную пропускную способность для грузонапряженных линий вызвало применение минимального интервала попутного следования, ограниченного только тормозными путями. На некоторых пригородных участках крупных городов для сокращения интервала переходили на четырехзначную сигнализацию.

Наряду с применением основного типа светофоров — линзовых при строительстве автоблокировки использовали прожекторные светофоры, первые партии которых были получены из США по ленд-лизу. Отечественную конструкцию с учетом американского опыта создали еще до войны, а позднее несколько усовершенствовали. Трехзначный светофор типа ПС-45, выпускавшийся заводами МПС, получил широкое внедрение на дорогах страны.

Почти одновременно со светофором типа ПС-45 по предложению Б. Н. Пушкарева во ВНИИЖТе создали четырехзначный прожекторный светофор типа ПС-ЦНИИ-48. Его изготавливали небольшими партиями, и он удовлетворительно работал на дорогах, но, не имея особых преимуществ перед светофором типа ПС-45, не получил широкого распространения.

В дальнейшем при строительстве автоблокировки применение прожекторных светофоров ограничили, а позднее и совсем прекратили. Это объяснялось тем, что их основное преимущество перед линзовыми — получение необходимой дальности видимости при меньшей мощности лампы при внедрявшихся системах питания автоблокировки — не имело практического значения, а наличие в прожекторном светофоре механизма несколько снижало надежность его по сравнению с линзовым. Другие преимущества прожекторного светофора не имели практического значения.

Еще в первые послевоенные годы стремление к снижению стоимости и упрощению строительства автоблокировки привело к созданию новой системы ее питания, не требующей строительства высоковольтно-сигнальной линии. В основу системы было положено применение отечественной конструкции прожекторных светофоров, предварительное зажигание сигналов и использование в качестве резерва вместо аккумуляторов медноокисных первичных элементов емкостью 500 и 1000 А-ч. На линии связи подвешивали сигнальные провода и силовую однофазную цепь из цветных проводов при напряжении 500 В.

По такой системе построили несколько участков однопутной автоблокировки на Казанской, Томской и Туркестано-Сибирской дорогах. Однако при их эксплуатации выявился ряд недостатков. Колебания нагрузки на силовую цепь в зависимости от густоты движения поездов вызывали резкие колебания напряжения на светофорных лампах. Перезарядка первичных элементов на месте оказалась сложной. Обслуживание и ремонт линии связи и силовой цепи требовали особых мер по охране труда. К тому же система могла работать только на участках с автономной тягой и не допускала применения АЛС. В результате после нескольких лет эксплуатации участки автоблокировки с силовой цепью 500 В постепенно реконструировали, построив на каждом из них отдельную высоковольтно-сигнальную линию.

В первые послевоенные годы увеличилось число случаев проезда запрещающих сигналов, что потребовало ускоренного создания и развития технических средств предотвращения проездов.

В 1946 — 1947 годах во ВНИИЖТе был разработан и успешно прошел испытания точечный индуктивно-резонансный автостоп, автором которого являлся А. А. Танцюра. Путевые индукторы автостопа устанавливали у проходных и входных сигналов на участках автоблокировки. При ограничивающих показаниях сигналов (желтом и красном) они оказывали на локомотив воздействие, вызывавшее предупредительный свисток электропневматического клапана, требовавший от машиниста нажатия рукоятки бдительности. Это предупреждение проверяло готовность машиниста к торможению и остановке поезда, а если рукоятка не была нажата, то через несколько секунд происходило автоматическое торможение, которое машинист уже не мог предотвратить. Внедрение автостопа, начатое в 1947 году, стало важной задачей этого периода и помогло существенно сократить проезды запрещающих сигналов на самых грузонапряженных участках. Устройствами автостопа в 1947 — 1949 годах оборудовали главный ход Транссибирской магистрали от Макушино до Новосибирска, основное направление Московско-Курской дороги и другие участки — всего более 5000 км.

При создании аппаратуры автостопа большие трудности были связаны с обеспечением необходимой изоляции путевых индукторов. Долго не удавалось найти состав пропиточной массы, обеспечивающей их надежную работу, приходилось менять конструкцию. Наконец, после испытания многих вариантов эту задачу решили.

Наиболее быстро и организованно точечный автостоп внедряли на Омской дороге, где под руководством начальника службы А. П. Рылова за короткий срок были выполнены монтажные работы и освоено техническое обслуживание новой системы. На этой дороге автостоп дал существенный результат в повышении безопасности движения поездов.

В 1949 году группе участников создания точечного индуктивно-резонансного автостопа присудили Государственную премию СССР.

В дальнейшем также по предложению А. А. Танцюры на тех же основных принципах во ВНИИЖТе создали систему точечной автоматической локомотивной сигнализации (двухчастотный автостоп), позволявшей передавать на локомотив при проходе его над путевым индуктором одно из трех сигнальных показаний. Система предназначалась для участков, не оборудованных автоблокировкой. Путевые индукторы устанавливали за 400 и 1200 м от входных светофоров и при проходе локомотива над индуктором позволяли получать кратковременное (в течение 8 с) показание локомотивного светофора, соответствующее показанию путевого светофора. При проходе ближнего к станции индуктора на локомотивном светофоре также загоралась буква «С» (станция). Показание светофора сопровождалось свистком электропневматического клапана, требовавшим при ограничительном показании нажатия машинистом рукоятки бдительности. Если рукоятку не нажимали, наступало автоматическое торможение.

Точечная локомотивная сигнализация облегчала работу машиниста особенно в условиях плохой видимости путевых сигналов, проверяла его бдительность и способствовала обеспечению безопасности движения.

Систему применили на Вагайском ходу Омской дороги, ни линии Котлас — Воркута, а также на некоторых других участках железных дорог.

Одновременно с индуктивно-резонансным автостопом была предложена и разработана вторая система — точечный автостоп постоянного тока, автором которого был В. В. Геккер. Система использовала принцип широко применяемых зарубежных автостопов, но по некоторым техническим решениям отличалась от них. Устройствами этой системы, работавшей достаточно надежно, оборудовали один из участков под Москвой. Однако, по габаритным условиям размещения путевых индукторов, а также по зазору между путевым и локомотивным индукторами автостоп постоянного тока уступал индуктивно-резонансному и дальнейшего внедрения не получил.

Однако одновременная работа над двумя системами, определенное их соревнование способствовали совершенствованию обеих и в конечном счете обе системы оказались вполне надежны в работе.

Дальнейшим шагом вперед в создании систем обеспечения безопасности движения поездов стал переход к автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа с автостопом (АЛСН).

Создание такой системы было прямым продолжением работы над системой числовой автоблокировки, внедрение которой начали с 1949 года. Эта автоблокировка давала возможность без дополнительных путевых устройств обеспечить работу АЛСН. При создании последней были использованы разработки довоенного периода, и, в частности, числовой код. Ее автором являлся коллектив лаборатории ВНИИЖТа, который разработал числовую кодовую автоблокировку.

Таким образом, на всех участках автоблокировки переменного тока, построенных начиная с этого времени, путевые устройства обеспечивали непрерывное получение на локомотиве, оборудованном приборами АЛСН, показаний находящихся впереди поезда путевых светофоров. Зеленому и желтому показаниям путевых светофоров на локомотивном светофоре соответствовали такие же огни. При следовании на красный сигнал на локомотивном светофоре горел желтый с красным огонь. Проезд красного сигнала и выезд на занятый блок-участок сопровождались красным огнем локомотивного светофора. Каждая смена показания светофора на более запрещающее дополнялась свистком электропневматического клапана и требовала от машиниста подтверждения бдительности нажатием рукоятки бдительности. Невыполнение этого требования, так же как и в точечной системе, вызывало автоматическое торможение.

Схема автоблокировки с импульсными рельсовыми цепями постоянного тока на участках с автономной тягой позволяла наложить на нее кодирующие цепи локомотивной сигнализации и получать на локомотиве нормальную работу АЛСН.

Внедрение новой системы значительно облегчало условия работы машиниста, он мог уверенно вести поезд независимо от видимости путевого сигнала, степень безопасности существенно повышалась.

Первоначально АЛСН применяли только на перегонах. Поезд входил на станцию при белом огне на локомотивном светофоре. Это означало, что локомотивная сигнализация выключена. Но вскоре было принято решение об устройстве АЛСН и на станционных путях. Кодирование станционных путей промежуточных станций стало повсеместным, в первую очередь по главным путям, затем по главным и одному из боковых путей, используемому для сквозного пропуска.

В дальнейшем систему АЛСН дополнили устройствами контроля скорости путем увязки ее со скоростемером. В случае, если скорость, заданная показанием сигнала, превышалась, то требовалось периодическое нажатие рукоятки бдительности.

В 1955 году протяженность участков, оборудованных АЛСН, превысила 6000 км.

Периодическую проверку бдительности нажатием рукоятки независимо от показаний путевых сигналов стали предусматривать и на участках, не имеющих автоблокировки, а следовательно, и АЛСН. Это стало возможным, так как все локомотивы, выпускавшиеся с завода, имели необходимую аппаратуру.

С широким внедрением АЛСН точечный автостоп потерял свое значение и его оборудование демонтировали. Точечную АЛС продолжали успешно эксплуатировать на некоторых участках впредь до оборудования их автоблокировкой.

В семидесятых годах на одном из подмосковных участков ввели в опытную эксплуатацию систему автоматического управления торможением пригородных поездов (САУТ). В этой системе осуществляются непрерывный .контроль скорости поезда и регулирование ее служебным торможением в зависимости от показания локомотивного светофора и расстояния до впереди находящегося путевого светофора. САУТ дополняет АЛСН, предупреждая возможные превышения допустимых скоростей и проезды запрещающих сигналов. Авторы этой системы Б. Д. Никифоров, В. И. Головин и группа специалистов Уральского отделения ВНИИЖТа. Позднее велась работа по совершенствованию системы.

С 1950 года автоблокировку дополняют устройствами диспетчерского контроля системы ДК-ЦНИИ-49 (автор И. М. Кутьин). Эти устройства выдают диспетчеру на табло непрерывную информацию о движении каждого поезда в пределах диспетчерского участка с автоблокировкой, контролируя занятость блок-участков на перегонах, главных и приемоотправочных путей и показания входных и выходных светофоров на станциях. Одной релейной цепочкой система контролировала 100 объектов с использованием одного, а на участках с электрической тягой — двух линейных проводов. Состояние контролируемых объектов проверялось по принципу распределительной селекции, т. е. к одному и тому же проводу последовательно подключались проверяемые линейные объекты и одновременно на центральном пункте включались соответствующие контрольные устройства. В качестве распределителя использовали шаговые искатели. Во время эксплуатации устройств выявился их существенный недостаток — быстрая изнашиваемость деталей, связанная с непрерывной работой. В связи с этим в 1958 году разработали более совершенный распределитель, у которого вое необходимые коммутации выполняла релейная схема с реле типа КДР-1. Он был принят как типовой. В этом распределителе линейные устройства работают аналогично схеме с шаговым искателем.

С 1969 года на участках с автоблокировкой внедряется более совершенная с эксплуатационной и технической точки зрения система частотного диспетчерского контроля (ЧДК), разработанная Конструкторским бюро Главного управления сигнализации и связи МПС (ведущий специалист И. И. Эбель). В системе ЧДК информация о движении поездов по перегонам поступает на станции, ограничивающие перегон, а затем передается на центральный диспетчерский пост. Такая ступенчатая передача информации позволяет дежурному по станции следить за движением поездов по перегонам, прилегающим к станции, и без дополнительных затрат получать информацию о наличии неисправностей в устройствах перегонных и переездных сигнальных установок. Помогает она и электромеханику, обслуживающему автоблокировку.

В системе ЧДК для передачи информации от перегонных установок на станцию по одной паре проводов использовано частотное уплотнение цепи в диапазоне звуковых частот. У каждой перегонной установки в линию включен генератор, настроенный на определенную фиксированную частоту. Двухпроводную цепь, по которой передается информация с перегонов на станцию, применяют также и для двойного снижения напряжения на светофорных лампах перегонных сигналов.

В пятидесятых годах ведется интенсивная подготовка к широкому внедрению электрической тяги на переменном токе промышленной частоты. Во ВНИИЖТе разрабатывают методы и средства защиты устройств автоматики и телемеханики от опасных и мешающих влияний электрической тяги. Начата разработка проекта первого опытного участка электрификации на переменном токе Ожерелье — Павелец Московской дороги. Проект автоблокировки выполняет Киевгипротранс (ведущий инженер А. А. Богданов). Проектные организации и ВНИИЖТ проводят исследования, разработку и испытания новых решений и приборов, связанных с защигой устройств автоматики от влияния контактной сети. Основным средством защиты принято электропитание устройств автоблокировки от высоковольтной линии на частоте 75 Гц.

Устройства автоблокировки на опытном участке Ожерелье — Павелец задействовали в 1957 году. Испытания дали хорошие результаты и систему приняли для дальнейшего внедрения. В 1958 — 1960 годах электрическую тягу на переменном токе вводят на участках от Мариинска до Зимы Транссибирской магистрали. Автоблокировку проводной системы, построенную ранее, заменяют числовой кодовой и переводят на питание от линии передачи частотой 75 Гц. Реконструкцию проводят в условиях строительства электрической тяги в сжатые сроки с использованием впервые осваиваемого оборудования и схем, и завершается она успешно. Затем эту систему вводят на ряде участков железных дорог, электрифицируемых на переменном токе. К 1968 году устройствами автоблокировки по этой системе оборудовали около 8000 км железных дорог.

Основным недостатком системы электропитания от высоковольтной линии при частоте 75 Гц была сложность его резервирования. На участках с электрической тягой постоянного тока к тому времени уже внедряли резерв от линии продольного электроснабжения с частотой 50 Гц, подвешиваемой на опорах контактной сети. Поэтому встал вопрос о создании преобразователей частоты для установки их у сигнальных точек.

Разработкой преобразователей занимались во ВНИИЖТе, в результате чего был создан статический преобразователь (делитель) частоты 50 на 25 Гц. Заводы наладили выпуск преобразователей ПЧ-50/25 трех типов: на 100, 150 и 300 В-А. На электропитание от них перевели только рельсовые цепи, чем создали условия для надежного резервирования электропитания.

Преобразователи типа ПЧ-50/25 улучшили режимы работы рельсовых цепей за счет уменьшения потерь и стабилизации напряжения. После их испытаний, проведенных в 1963 — 1964 годах на участке Ожерелье — Павелец, автоблокировка с рельсовыми цепями 25 Гц заменила систему, работающую на частоте 75 Гц, была применена на участках Междуреченская — Абакан — Тайшет и Ртищево — Поворино. Автором разработки преобразователя был сотрудник института Н. А. Корчагин, явившийся также основным разработчиком ряда приборов электропитания устройств автоматики, постепенно заменивших ранее применявшиеся и устаревшие.

В это же время на сети железных дорог интенсивно вводили электрическую тягу на постоянном токе. Методы и способы защиты автоматики от влияния тягового тока оставались в основном прежние, используемые с начала пятидесятых годов. Но с появлением мощных электровозов, увеличением размеров движения и применением кодирования станционных рельсовых цепей стали наблюдаться частые сбои в работе АЛС от помех, вызываемых тяговым током. Для подавления помех и защиты от них принимались различные меры, но наиболее эффективным оказался перевод питания рельсовых цепей также на частоту 25 Гц. На некоторых станциях рельсовые цепи перевели на частоту 25 Гц, а кодирование их для АЛС осуществлялось с заданием маршрута от сети частотой 50 Гц. В дальнейшем кодовую автоблокировку при автономной тяге и при электрической тяге внедряли с использованием рельсовых цепей, работающих на частоте 25 Гц. На эту же частоту перевели рельсовые цепи многих участков, ранее работавших на частоте 75 Гц.

После многих лет работы числовой кодовой автоблокировки в схему ее дешифратора были внесены некоторые изменения, повысившие степень его надежности.

Железнодорожникам многих участков сети с интенсивным движением поездов хорошо известны трудности с предоставлением «окон» для ведения путевых работ. В связи с этим на двухпутных участках, оборудованных автоблокировкой, при работах на одном из путей по другому стремились организовать двустороннее движение. Для этого использовали электрожезловую систему, полуавтоматическую блокировку с передвижными блокпостами и другие способы. Наиболее эффективным оказалось сохранение движения по автоблокировке в правильном направлении и по сигналам АЛС в другом, неправильном, направлении, для чего требовалось устройство коммутации кодирования рельсовых цепей. Это усложняло задачу, много времени шло на подготовку и испытание измененной схемы. Чтобы устранить этот недостаток, решили проектировать автоблокировку с учетом возможности закрытия движения по любому пути и перевода движения на другой путь по автоблокировке в одном направлении и по АЛС в другом. В ГТСС были разработаны новые схемы. Автором первого варианта, применявшегося с 1966 года, являлся 3. И. Рапопорт, а второго, принятого несколько позднее, — И. П. Захаров.

В течение всего периода, о котором идет речь, конструкция многих устройств автоблокировки, ее аппаратуры была изменена, их значительно усовершенствовали. В схемах применяют малогабаритные штепсельные реле, релейные шкафы монтируют на заводе по типовым схемам. Конструкция светофорной лампы с двумя нитями существенно повысила ее надежность. Для высоковольтных линий стали применять центрифугированные железобетонные опоры, а для светофоров — железобетонные центрифугированные мачты. Совершенствуют и многое другое оборудование.

В связи с повышением надежности энергоснабжения и для унификации на участках с автономной тягой в основном используют кодовую автоблокировку с электропитанием переменным током от двух самостоятельных линий: высоковольтно-сигнальной линии автоблокировки и ЛЭП продольного энергоснабжения или от двух цепных высоковольтно-сигнальных линий автоблокировки.

Для всех двухпутных участков с высокой и средней интенсивностью движения поездов автоблокировка является основным способом сношений по движению поездов. Ее технико-экономическая эффективность доказана многолетним опытом эксплуатации. Позволяя сокращать интервал попутного следования поездов до 6 — 10 мин, на магистральных линиях и до 3 — 4 мин на пригородных участках, автоблокировка существенно повышает пропускную способность линий. На однопутных участках автоблокировка является составной частью широко внедряемых устройств диспетчерской централизации, также дающих значительное увеличение пропускной способности и имеющих другие высокие показатели эффективности.

Объем внедрения автоблокировки и диспетчерской централизации растет. К началу восьмидесятых годов автоблокировкой и диспетчерской централизацией оборудовано свыше 80 тыс. км, или более 56% сети железных дорог. Практически все основные направления сети имеют автоблокировку, и внедрение ее продолжается.

В 1980 году за автоматизацию управления движением поездов на линии Карымская — Владивосток — Находка большому коллективу присудили премию Совета Министров СССР. В числе лауреатов были проектировщики ГТСС и Дальгипротранса, строители треста «Транссигналстрой», работники Забайкальской и Дальневосточной дорог.

В дальнейшем предстоят большие работы по техническому совершенствованию устройств с целью повышения их эксплуатационной надежности, облегчения обслуживания, снижения строительной стоимости. Проходят испытания новые системы автоблокировки, созданные специалистами ВНИИЖТа, КБ Главного управления сигнализации и связи и ГТСС. По результатам работы и после сравнительного анализа предстоит решить вопрос об их внедрении.

Создана и на Октябрьской дороге в опытном порядке успешно работает система частотной многозначной АЛС, обеспечивающая передачу на локомотив до десяти сообщений о показаниях светофоров и допустимой скорости движения. Она надежнее, чем другие системы, защищена от воздействия тягового тока. Система разработана во ВНИИЖТе под руководством А. В. Шишлякова.

В создание и совершенствование систем автоблокировки, автостопов и локомотивной сигнализации, разработку по ним типовых проектных материалов и нормалей, выполнение первых проектов конкретных участков, кроме названных ранее, наибольший вклад внесли основные руководители работы Н. Ф. Пенкин (ВНИИЖТ) и Ф. В. Пирожков (ГТСС), а также Д. Н. Гуревич, М. С. Дмитриев, Ю. С. Жейц, Д. П. Лаптев, А. 3. Певзнер, С. И. Пресняк (ГТСС) и некоторые другие.